第64屆--民國113年

觀察校園中不同地點的變葉木，發現不同植株間葉片顏色及面積差異似乎與環境光照強度有關。本研究由植物形態學、解剖學與生理學著手，利用圖檔掃描、光譜掃描、徒手切片法與希爾反應探討位處不同光照強度下變葉木葉面積、色彩、結構與光反應效能之差異。另模擬花青素位於葉片不同位置對光反應之影響，並討論變葉木對光照的順應策略。實驗證實強光下變葉木葉片與柵狀葉肉厚度較厚；弱光下葉片面積與光反應效能提升且葉片紅色占比提升；花青素位於上表皮時對光線吸收有減弱效果，於下表皮時則為促進作用。強光下變葉木展現減少光線吸收量之保護機制；弱光下則有相反趨勢。未來可朝光合色素含量測定與變葉木對其它環境變因的順應性延伸探討。

現在流行AI，我們就想設計一款程式來教人打排球。首先下載python、opencv和mediapipe的Pose landmark detection guide，然後寫入程式，印出關節點的座標。接著找排球隊員，拍攝托球、低手接球、發球、扣球的影片，然後擷取碰球瞬間的影格，載入程式中並計算各個關節點之間的角度，從而定義出標準動作中的各個角度。接著拍攝初學者的各種基本動作影片，然後依照同樣的方法計算各關節點的角度，再與標準版的角度做比較，即可列印出初學者在各個關節點應該修正的角度。再利用Arduino及壓力傳感器做出托球矯正手套，讓人托球之後用LED顯示各個指頭觸球的先後順序，再讓人矯正手指的動作。藉由AI的操作，可以讓初學者快速知道自己的缺點，也知道修正的方法，這就是AI教練的魅力。

工業革命後，人類排放至大氣中的二氧化碳（化學式CO2）逐漸增加，若不及時控制將會導致全球氣候變遷。但我們認為僅減少CO2排放量是不夠的，應該更有效率的捕捉它，於是我們設計了一系列實驗來驗證我們的想法。為了有穩定的CO2供氣來源，我們成功自製了CO2氣瓶，經過改良後以排水集氣法得到時間和體積變化有很好的線性關係，能替代笨重的鋼瓶。接下來CO2多寡的測量是選用碳酸氫鹽指示劑的顏色變化來量化，方法是通入不同時間的CO2到指示劑後再用分光光度計測量其穿透率，再利用此穿透率區間回推每公克矽膠乾燥劑能吸附多少毫升的CO2，建立一個科學實驗模式後應用到其他生活中具孔洞的材料中，並進一步探討不同材料間吸脫附重複率的效能。

本研究是將數學遊戲進行變形，其原本是在線段上分金幣，而我們改成在圓盤上分金幣，規則如下：在圓盤圓周上等距取𝑛個點，依序在點上放置金幣袋，每一袋的金幣數都比前一袋多一枚，每枚金幣皆相等(等值)，金幣總數為1+2+3+⋯+𝑛。兩人各丟一隻飛鏢在圓盤的相 異點上(不可丟在圓周上)，離袋子最近的飛鏢拿到它所有的金幣，若金幣袋距離兩支飛鏢等 距，則平分此袋內的金幣；我們想要觀察要如何丟飛鏢能讓分得的金幣數量最接近？並找出 一般化的平分手法。我們證明了在兩支飛鏢的情況下任意𝑛袋金幣都可被平分、第一支飛鏢落在圓盤上的任意點皆能找到對應點來使圓盤上的金幣被平分、飛鏢的數量進行變動後依舊能找到平分法及規律。

本研究主要是為了提升在線上西洋棋網站中對弈的公平性，希望可以用自動化的模型幫我們抓出作弊者。 首先我們需要將棋局PGN檔先預處理成訓練要用的模式，接下來將分成兩組實驗進行:一是用每步著法及時間放入深度學習網路製作模型，二是以子力停留位置製作的熱圖配合卷積神經網路製作。 研究結果顯示，使用深度學習的模型判斷結果比用卷積神經網路的模型還準確一些，而使用卷積神經網路的模型中，我們發現加入子力權重的模型會比沒有加入的準確一些，但是還是比不上深度學習的模型。

本研究利用處處可見的土壤進行色粉的研究，在採集5處土壤樣本中，不同區域的土壤均具有獨特的特性。大肚山土壤的黏性較高，含有較大比例的細顆粒黏土，製作出來的色粉也較重；相對地，溪河砂土製作的色粉較輕，這可能是因為較粗的沙子成分居多。在土質分類上，高美土和大肚山土屬於黏土含量較高的埴土，菜園土和阿嬤田土則是黏土含量次之的埴壤土，而溪土和溪沙則是粘土含量較低的壤土和砂土。通過一系列的製作流程，我們能夠從原土中提取出細緻的礦物色粉，這些礦物色粉不僅能用於水彩畫顏料，還能與鹿膠等材料混合製作成膠彩畫顏料。最後 ，我們將自製的礦物色粉製作出 環我大地指甲油」 ，除了增添趣味外，也是對自然資源的一種永續利用。

本研究最初的發想來自於任天堂寶可夢遊戲中的招式「水電砲」，對其感到好奇的我們便想藉由操作實驗來模擬其中的情形，並對於此招式能否在現實中實現，及其達成效果的可能性，提出質疑與猜測。 我們測量不同型態的出水裝置、不同流速的水流、觀測不同噴射距離，也調整電壓大小，發現這些變因都與水電砲的可行性有關，且意外發現流速會影響水柱的型態(連續柱狀還是出現水花狀態)，同時也對結果有顯著的影響。但也發現出水裝置的水壓、承受水電砲攻擊的導體厚度皆與測量結果無關。透過研究的進行，我們也了解許多尚未聽過的有趣知識，譬如關於流體的伯努利定律；導電率是什麼；什麼程度的觸電會造成傷害，綜合以上知識讓我們得到了想要的答案。

因為前兩年研究臺灣扇角金龜，同時發現也有毛翅騷金龜，進一步調查發現棲息地、溫溼度、禦敵行為、土繭或糞便、幼蟲食用土壤，兩種金龜子都可能不同。因此，本研究想要探究不同的棲息環境、氣候、海拔高度、林相和土壤，影響兩種金龜子的生長與繁殖等行為模式。本研究探討新竹尖石鄉及桃園復興鄉的兩種金龜子成蟲、土繭、土團材料、幼蟲棲息地和卵孵化的異同，為捕抓成蟲設計兩代捕蟲網，為觀察土壤內幼蟲設計兩代土壤偵測器。研究發現：毛翅騷金龜生長的溫度比臺灣扇角金龜高一些，毛翅騷金龜卵是黑色的，臺灣扇角金龜卵是黃色；毛翅騷金龜全身披毛對外界刺激較敏感，臺灣扇角金龜禦敵時翅鞘會改變顏色。

為研究以奈米銀蝕刻法鑑別蜂蜜之真偽之可行性，我們先藉由實驗與調查文獻發現蛋白質為蜂蜜中可以防止奈米銀在加入後發生蝕刻的關鍵物質，並探究蛋白質在不同種類、變性前後、不同蝕刻時間與不同濃度的條件下防止奈米銀蝕刻之效果差異。 接著，我們以不同蜂蜜配製不同蛋白質濃度的溶液進行奈米銀蝕刻實驗，並與純蛋白質溶液的實驗結果進行比較，發現兩者吸光光譜之波峰位移趨勢大致吻合，證明此法可作為判定蜂蜜真偽之標準。 最後，我們利用奈米銀溶液在不同蝕刻程度下呈不同顏色的特質，透過手機軟體分析不同顏色之 RGB 值，歸納出以手機即可簡易辨別蜂蜜真偽之法。

本研究旨在探討如何利用地衣共生藻類與共生真菌天然的互利性來建構長效的微生物電池，此實驗將培養出的地衣共生真菌與藻類利用海藻酸鈉（SA）進行固化，並進一步製成不須添加質子交換膜的晶球地衣電池，並觀察其發電量。經觀察，本研究之地衣電池電壓高峰為0.497V，且目前已維持運作1038小時，電壓仍有0.3 V。由上述可知，利用海藻酸鈉固化之方式能製作出穩定且高效能的地衣電池；而地衣取自於自然環境，亦不需添加質子交換膜，故對成本低廉且環境友善成本低廉，符合永續發展目標（SDGs）中的目標七：確保所有的人都可取得負擔的起、可靠、永續及現代的能源。期許未來能夠發展為具備實用性且低成本的綠色能源。